La catena leggera del neurofilamento (NFL) è ampiamente utilizzata come marker di danno neuronale nella SM. L'aumento dei livelli di NFL nei pazienti con SM è correlato alla disabilità del paziente, all'attività della malattia, all'atrofia cerebrale e alla perdita di volume del midollo spinale. L'array a singola molecola (SIMOA), tecnica all'avanguardia per il rilevamento di NFL nei fluidi biologici, richiede tempo, attrezzature specializzate e un laboratorio dedicato con personale addestrato.
I transistor a effetto di campo organico elettrolita-dipendenti (EGOFET) stanno emergendo come piattaforma di biorilevamento altamente versatile. I biosensori EGOFET possiedono le caratteristiche ideali necessarie per monitorare i biomarcatori delle malattie croniche: richiedono una potenza relativamente bassa per funzionare, possono essere fabbricati su substrati economici e usa e getta, possono essere miniaturizzati e integrati con la microfluidica. Recentemente abbiamo sviluppato un biosensore EGOFET che rileva NFL con elevata sensibilità e specificità, rende in grado di rilevare NFL a concentrazioni fisiopatologiche. Abbiamo inoltre messo a punto un secondo biosensore capace di rilevare con elevata specificità e sensibilità il DNA mitocondriale (mtDNA), anch’esso ritenuto marcatore di danno cellulare e che abbiamo recentemente dimostrato aumentare in pazienti con SP-MS. n questo progetto, intendiamo testare i biosensori messi a punto su campioni di siero e plasma di pazienti con SM con forma PP e SP, per valutare i) se il biosensore EGOFET può rilevare la NFL in campioni reali di pazienti con SM e ii) se le sue prestazioni (accuratezza, specificità e sensibilità) sono paragonabili a quelle di SIMOA; iii) se le prestazioni del dispositivo per la quantificazione dell’mtDNA sono paragonabili allo standard attuale (ddPCR). Dal punto di vista clinico, determineremo i livelli sierici di NFL e mtDNA e le nei pazienti con e senza progressione, per valutare l'utilità prognostica dei livelli basali nel determinare la progressione della malattia nei pazienti con PP- e SP- SM.
A tal fine, valuteremo la specificità e la sensibilità dei biosensori per NFL e mtDNA su campioni di complessità crescente (dal PBS al siero) con concentrazioni note di NFL e mtDNA. Quindi, determineremo il LOD dei biosensori in queste condizioni e ottimizzeremo i parametri elettrici per massimizzare la riproducibilità intra-test e inter-test. Infine, analizzeremo campioni di siero e plasma da 34 PP-MS e SP-MS arruolati nello studio, al basale e dopo 6 mesi. Le concentrazioni di NFL e mtDNA saranno valutate con i due biosensori, e confrontate con le tecnologie standard utilizzate oggi. I cambiamenti longitudinali di NFL e mtDNA saranno correlati con i parametri clinici, per determinare se i livelli basali possono essere predittivi del peggioramento della malattia.